Mejorar la estabilidad al agua de las estructuras metal-orgánicas a través de enlaces de monoéster de fosfonato

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Química Química es la química.
• Nanotecnología La nanotecnología es la nanotecnología.

Sus antecedentes:

• Las estructuras metálicas orgánicas (MOF) son materiales porosos prometedores.
• La inestabilidad hidrolítica puede limitar la aplicación de los MOF.
• Los ligandos de fosfonato ofrecen potencial para una construcción robusta de MOF.

Objetivo del estudio:

• Para sintetizar un nuevo MOF basado en fosfonatos con mayor estabilidad.
• Investigar las propiedades estructurales e hidrofóbicas del nuevo MOF.
• Para evaluar la resistencia del MOF al vapor de agua.

Principales métodos:

• Síntesis hidrotermal del tetraetil-1,3,6,8-pirenetetrafosfonato de bario (CALF-25) mediante la cual se obtiene el mismo.
• Caracterización del tamaño de los poros y la hidrofobidad a través de estudios de adsorción (CH4, CO2, H2O).
• Exposición a condiciones de alta humedad (90% RH a 353 K) para evaluar la estabilidad.

Principales resultados:

• CALF-25, un MOF 3D, fue sintetizado con éxito.
• El MOF presenta poros en 1D (4,6 Å × 3,9 Å) alineados con grupos de éster etílico hidrofóbicos.
• Las bajas temperaturas de adsorción indican la hidrofobidad de los poros.
• CALF-25 conservó la cristalinidad y la porosidad después de la exposición a condiciones húmedas severas.

Conclusiones:

• Los ésteres de fosfonato se pueden utilizar como enlaces para crear MOFs hidrofóbicos.
• Los grupos de éster etílico proporcionan un bloqueo cinético, protegiendo la columna vertebral MOF de la hidrólisis.
• CALF-25 exhibe una excelente estabilidad del vapor de agua, ampliando las aplicaciones potenciales de MOF.